中小型水库水文水利计算79442
小型水库水文与水利计算复核
小型水库水文与水利计算复核单位：泾县水务局建管所作者: 晋青简介：目前我国已建成各类水库8.4万余座，其中小型水库占96％。
这些小型水库星罗棋布，遍及全国山区丘陵，在防洪﹑灌溉﹑乡镇供水﹑发电﹑养殖等方面发挥了很大的经济效益，对促进我国农村经济发展和人民生活水平的提高起了重要作用。
但由于历史原因，大多数小型水库是在缺乏水文﹑地质等基础资料情况下修建的，不少水库标准低﹑质量差﹑隐患多，加上长期以来技术力量不足，管理水平低，致使不少水库安全存在问题，此类情况对于我县同样存在。
故做好小型水库的水文等基础资料的统计与计算的问题对于当前的小型水库的修建及以后的管理有着重要的意义。
关键字：小型水库复核抗洪供水设计标准一﹑水文水利计算复核的内容已建水库的水文水利计算复核，与水库设计中水文水利计算的基本方法相同。
其主要区别在于，复核是在设计的水文水利计算基础上，增补水库运行以来实际发生的水文现象系列资料，重新进行水文统计系列的分析和水利计算，核定水库工程现状下抗洪能力和供水能力的大小。
对小型水库抗洪能力的复核，主要是查清水库的基本数据和核算洪水的过程。
水库的基本数据主要包括集水面积﹑库容﹑溢洪道的泄洪能力等。
核算洪水过程是根据延长后的水文系列，进行频率计算，并根据典型的洪水过程，计算一定重现期的洪峰流量﹑洪水总量和洪水过程线。
然后选用适当的方法进行调洪计算，核定调洪后水库最高水位，检验是否超过设计最高洪水位，或者核定设计最高洪水位可抗御的洪水所相应的频率，将复核结果与设计进行比较。
对小型水库供水能力的复核，主要是查清有关基本数据和算清三笔水帐。
与供水能力有关的数据主要包括集水面积﹑库容﹑径流系数﹑输水建筑物过水能力﹑灌区面积﹑种植结构等。
三笔水帐是：来水量﹑需水量和水的损失量。
根据延长后的水文系列，进行保证率计算。
根据用水户的实际需要，计算总的需水量，并根据工程情况估算水量损失。
这样，即可核定水库供水的保证率，检验水库的实际供水能力，并与设计进行比较。
水利工程常用计算公式
水利专业常用计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算：Q=B0δεm（2gH3）1/2式中：m—堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数2、明渠恒定均匀流的基本公式如下：流速公式：u＝Q＝K＝A3△x=f1112 22i-i 2g2g⎭⎝⎭⎝式中：△x——流段长度（m）；g——重力加速度（m/s2）；h 1、h2——分别为流段上游和下游断面的水深（m）；v 1、v2——分别为流段上游和下游断面的平均流速（m/s）；a 1、a2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数；f i——流段的平均水里坡降，一般可采用⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-2f 1f -f i i 21i 或⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=∆=3/4222224/312121f f v n R v n 21x h i R 式中：h f ——△x 段的水头损失（m ）；n 1、n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同时，则n 1=n 2=n ； R 1、R 2——分别为上、下游断面的水力半径（m ）； A 1、A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积（㎡）； 4、各项水头损失的计算如下： （1）沿程水头损失的计算公式为（25（1（2（3（4（5 （66式中：h a —计算断面处的大气压强水柱高（m ）； H v —水的气化压强水柱高（m ） 最小淹没深度S ，可按下式估算：式中：0γF —吼道断面的水流弗劳德数，000gh /V F =γ。
虹吸的发动与断流宜选用以下的几种装置和方法来实现： （1）用真空泵抽气发动，可根据设计条件和工况做设备选型； （2）自发动；（3）水力真空装置； （4）水箱抽气装置。
断流装置常采用真空破坏阀。
在已知h B 、a 值时，真空破坏时的瞬间最大进气量可按下式估算： 式中：μ—真空破坏阀系统的流量系数；a ω—真空破坏阀的断面面积（㎡）；a ρρ、—分别为水河空气的密度。
7、水库蓄水容积 1、总库容估算公式（1V B L H K （2V A K 2V ho F C 水库为不完全年调节C=O.2~0.4 水库为完全年调节C=O.5~1 水库为不完全多年调节C=l~1.3 水库为完全多年调节C=1.3~1.5 3、水库灌溉放水流量估算公式：Q=CA Q —最大灌溉放水流量，m3/s 。
水利工程设计常用计算公式
水利常用专业计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算：Q=B0δεm（2gH03）1/2式中：m —堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数2、明渠恒定均匀流的基本公式如下：流速公式：u＝RiC流量公式Q＝Au＝A RiC流量模数K＝A RC式中：C—谢才系数，对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定，即C ＝6/1n 1RR —水力半径（m ）；i —渠道纵坡；A —过水断面面积（m 2）；n —曼宁粗糙系数，其值按SL 18确定。
3、水电站引水渠道中的水流为缓流。
水面线以a1型壅水曲线和b1型落水曲线最为常见。
求解明渠恒定缓变流水面曲线，宜采用逐段试算法，对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。
逐段试算法的基本公式为△x=f21112222i -i 2g v a h 2g v a h ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ 式中：△x ——流段长度（m ）；g ——重力加速度（m/s ²）；h 1、h 2——分别为流段上游和下游断面的水深（m ）；v 1、v 2——分别为流段上游和下游断面的平均流速（m/s ）；a 1、a 2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数；f i ——流段的平均水里坡降，一般可采用⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-2f 1f -f i i 21i 或⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆=3/4222224/312121f f v n R v n 21x h i R 式中：h f ——△x 段的水头损失（m ）； n 1、n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同时，则n 1=n 2=n ； R 1、R 2——分别为上、下游断面的水力半径（m ）；A 1、A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积（㎡）；4、各项水头损失的计算如下：（1）沿程水头损失的计算公式为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=3/4222223/412121f v n v n 2x h R R （2）渐变段的水头损失，当断面渐缩变化时，水头损失计算公式为：L f 2122c f c i g 2v g 2v f h h h -+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=ω 5、前池虹吸式进水口的设计公式（1）吼道断面的宽高比：b 0/h 0=1.5—2.5；（2）吼道中心半径与吼道高之比：r 0/h 0=1.5—2.5；（3）进口断面面积与吼道断面面积之比：A 1/A 0=2—2.5；（4）吼道断面面积与压力管道面积之比：A 0/A M =1—1.65；（5）吼道断面底部高程（b 点）在前池正常水位以上的超高值：△z=0.1m —0.2m ；（6）进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比：l/P=0.7—0.9；6、最大负压值出现在吼道断面定点a 处，a 点的最大负压值按下式确定：γανp *w 20a h g 2h h -+++Z +∆Z =∑、B式中：Z —前池内正常水位与最低水位之间的高差（m ）；h 0—吼道断面高度（m ）；∑w h —从进水口断面至吼道断面间的水头损失（m ）； γ/p *—因法向加速度所产生的附加压强水头（m ）。
水利工程设计常用计算公式
水利常用专业计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算：Q=B0δεm（2gH03）1/2式中：m —堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数2、明渠恒定均匀流的基本公式如下：流速公式：u＝RiC流量公式Q＝Au＝A RiC流量模数K＝A RC式中：C—谢才系数，对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定，即C ＝6/1n 1RR —水力半径（m ）；i —渠道纵坡；A —过水断面面积（m 2）；n —曼宁粗糙系数，其值按SL 18确定。
3、水电站引水渠道中的水流为缓流。
水面线以a1型壅水曲线和b1型落水曲线最为常见。
求解明渠恒定缓变流水面曲线，宜采用逐段试算法，对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。
逐段试算法的基本公式为△x=f21112222i -i 2g v a h 2g v a h ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ 式中：△x ——流段长度（m ）；g ——重力加速度（m/s ²）；h 1、h 2——分别为流段上游和下游断面的水深（m ）；v 1、v 2——分别为流段上游和下游断面的平均流速（m/s ）；a 1、a 2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数；f i ——流段的平均水里坡降，一般可采用⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-2f 1f -f i i 21i 或⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆=3/4222224/312121f f v n R v n 21x h i R 式中：h f ——△x 段的水头损失（m ）； n 1、n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同时，则n 1=n 2=n ； R 1、R 2——分别为上、下游断面的水力半径（m ）；A 1、A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积（㎡）；4、各项水头损失的计算如下：（1）沿程水头损失的计算公式为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=3/4222223/412121f v n v n 2x h R R （2）渐变段的水头损失，当断面渐缩变化时，水头损失计算公式为：L f 2122c f c i g 2v g 2v f h h h -+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=ω 5、前池虹吸式进水口的设计公式（1）吼道断面的宽高比：b 0/h 0=1.5—2.5；（2）吼道中心半径与吼道高之比：r 0/h 0=1.5—2.5；（3）进口断面面积与吼道断面面积之比：A 1/A 0=2—2.5；（4）吼道断面面积与压力管道面积之比：A 0/A M =1—1.65；（5）吼道断面底部高程（b 点）在前池正常水位以上的超高值：△z=0.1m —0.2m ；（6）进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比：l/P=0.7—0.9；6、最大负压值出现在吼道断面定点a 处，a 点的最大负压值按下式确定：γανp *w 20a h g 2h h -+++Z +∆Z =∑、B式中：Z —前池内正常水位与最低水位之间的高差（m ）；h 0—吼道断面高度（m ）；∑w h —从进水口断面至吼道断面间的水头损失（m ）； γ/p *—因法向加速度所产生的附加压强水头（m ）。
关于中小型水库除险加固设计中水文水利计算的探讨
关于中小型水库除险加固设计中水文水利计算的探讨张军良摘要：水库作为重要的水利工程建筑物，不仅可以防洪蓄水，还能用来供水、灌溉和水产养殖，主要由大坝和防水等建筑物组成。
根据具体库容的大小，水库可以分为大、中、小这三种类型。
在对水库进行除险加固设计的过程中，水文水利计算有着极大的作用，不仅可以了解水库的基本情况，还能明确水库的洪峰流量，以判断在特定情况下水库能够切实发挥其防洪的作用。
因此，本文主要针对中小型水库除险加固设计中水文水利的计算进行分析探讨。
关键词：中小型水库；除险加固设计；水文水利计算引言：水库在供水和防洪等多个方面具有重要作用，并且水库建设也影响着国计民生。
一旦水库维护工作不到位，不仅影响水库的运行质量，也有可能危害到下游民众的正常生活。
在对水库进行除险加固设计的过程中，需要收集大量的相关资料，工作任务繁重。
所以为了保障中小型水库能够有效发挥其防洪作用，提升水库的运行质量，应重视其除险加固设计中的水文水利计算工作。
1.中小型水库除险加固工作的重要性我国很多中小型水库建设年代久远，在农村居民的防水灌溉工作中发挥着重要的作用。
但这些水库长期以来缺少相应的维护管理，以至于很多水库存在安全隐患。
为了有效排除安全隐患，应切实做好除险加固工作，保障中小型水库的运行质量。
分析中小型水库存在的相关问题，发现大多数问题都是出现在勘察和设计工作当中，以及后期施工的一些影响，所以需重视中小型水库除险加固设计工作。
1.中小型水库除险加固设计现状中小型水库包含了大量的原始资料，如水文、地质和设计等资料。
我国很多水库建设于20世纪，缺乏严格的建设施工管理，导致很多水库丢失部分原始资料。
由于原始资料的缺失，大大增加了除险加固设计的难度，使得部分设计方案与实际情况不符。
并且这些资料的丢失，也会导致难以准确判断洪水水文情况，使得设计结果不符合预期目标。
另外，由于水库除险加固设计工作具有较强的系统性和规范性，在设计的过程中，不仅要考虑各方面影响要素的影响，也要结合水库的实际情况进行设计工作，保障加固方案的实用性和可行性[1]。
水利工程常用计算公式
水利专业常用计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算：Q=B 0δεm（2gH 03）1/2式中：m —堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数2、 明渠恒定均匀流的基本公式如下：流速公式：u ＝ RiC 流量公式Q ＝Au ＝A RiC 流量模数 K ＝A RC 式中：C —谢才系数，对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定，即C ＝6/1n 1RR —水力半径（m ）；i —渠道纵坡；A —过水断面面积（m 2）；n —曼宁粗糙系数，其值按SL 18确定。
3、水电站引水渠道中的水流为缓流。
水面线以a1型壅水曲线和b1型落水曲线最为常见。
求解明渠恒定缓变流水面曲线，宜采用逐段试算法，对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。
逐段试算法的基本公式为△x=f 21112222i -i 2g v a h 2g v a h ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ 式中：△x ——流段长度（m ）；g ——重力加速度（m/s ²）；h 1、h 2——分别为流段上游和下游断面的水深（m ）；v 1、v 2——分别为流段上游和下游断面的平均流速（m/s ）；a 1、a 2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数； f i ——流段的平均水里坡降，一般可采用 ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-2f 1f -f i i 21i 或⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆=3/4222224/312121f f v n R v n 21x h i R式中：h f ——△x 段的水头损失（m ）； n 1、n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同时，则n 1=n 2=n ； R 1、R 2——分别为上、下游断面的水力半径（m ）；A 1、A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积（㎡）；4、各项水头损失的计算如下：（1）沿程水头损失的计算公式为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=3/4222223/412121f v n v n 2x h R R （2）渐变段的水头损失，当断面渐缩变化时，水头损失计算公式为：L f 2122c f c i g 2v g 2v f h h h -+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=ω 5、前池虹吸式进水口的设计公式（1）吼道断面的宽高比：b 0/h 0=—；（2）吼道中心半径与吼道高之比：r 0/h 0=—；（3）进口断面面积与吼道断面面积之比：A 1/A 0=2—；（4）吼道断面面积与压力管道面积之比：A 0/A M =1—；（5）吼道断面底部高程（b 点）在前池正常水位以上的超高值：△z=—；（6）进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比：l/P=—；6、最大负压值出现在吼道断面定点a 处，a 点的最大负压值按下式确定：γανp *w 20a h g 2h h -+++Z +∆Z =∑、B式中：Z —前池内正常水位与最低水位之间的高差（m ）；h 0—吼道断面高度（m ）；∑w h—从进水口断面至吼道断面间的水头损失（m ）； γ/p *—因法向加速度所产生的附加压强水头（m ）。
水文水利计算
水文水利计算1.水文水利计算(1)设计暴雨推求有资料地区，设计暴雨的推求采用实测雨量进行分析；缺资料地区采用2003年颁(2)1)（5-1Ci济作物地类采用0.7；村庄、道路采用0.7～0.9；城镇不透水地面采用0.95；Ai——各地类面积（km2）；Rp——设计暴雨量(mm)；Ei——各地蒸发量（mm），一般可采用4mm/d；hi——各地类暂存水量（mm），水稻田采用40mm，鱼塘采用50mm～100mm，河涌采用100mm；W1——水闸排水量（m3）；W2——截洪渠截流水量（m3）；W3——水库、坑塘蓄滞水量（m3）；T——排涝历时（s）；q1q2q3q4qF2)（5-2K；m——峰量指数（反映洪峰与洪量的关系）；n——递减指数（反映排涝模数与面积的关系）。
我省目前还没有关于排涝模数各项参数选取的统计分析。
建议参考湖北省平原湖区的分析：集雨面积大于500km2的涝区，K=0.0135，m=1.0，n=-0.201；集雨面积500km2以下的涝区，K=0.017，m=1.0，n=-0.238。
3)产流、汇流方法根据设计暴雨、设计雨型、设计净雨深，推求最大涝水流量和涝水过程，并依据蓄涝容积和蓄涝区限制水位（最高控制水位），进行涝区水量蓄泄平衡计算（排涝演算），通过试算推求排水流量。
这种方法适用于排水区面积大、蓄涝容积大、排水历时长的地区。
(3)果。
2.排涝工程布局及规模计算(1)调蓄水域的布局及规模1）对范围较大的平原涝区，有条件时可规划一定的河道、沟渠、湖泊、坑塘作为蓄涝容积。
蓄涝容积的规模应与排水闸、站规模的关系分析比较确定，平原区水面率可采用5%～10%；其他地区可稍低，或参考湖北等地取5万m3/km2～15万m3/km2的蓄涝率。
蓄涝容积一方面可以削减雨洪峰量，减轻排水负担，减小排水工程的规模，节约投资，另外还可以利用蓄涝容积进行养殖、航运，或建设成人工湖公园等。
2）正常蓄水位一般按照涝区内大部分农田能自流排水的原则来确定，布置于涝区低洼处。
论小型水库加固工程中水文水利计算的注意事项
论小型水库加固工程中水文水利计算的注意事项我国小型水库具有数量众多的特点，据相关资料统计约有82000余座，小型水库在农业灌溉、预防洪水和保障人民生命财产安全及促进国民经济发展等方面具有重要作用，但我国小型水库大部分是上世纪五六十年代期间修建，由于技术局限、施工工艺落后、设计不合理等原因，导致数量众多的病险水库，难以发挥其效益，并且严重威胁人民的生命财产安全。
随着我国经济的快速发展，水利工程建设被社会广泛关注，对工程质量提出了更高的要求，尤其是小型水库工程。
为此，以下对小型水库加固工程中水文水利计算的内容及注意事项进行探讨分析。
一、小型水库加固工程中水文水利计算的内容小型水库由于缺乏实测流量资料，一般根据暴雨资料计算出水库坝址断面不同频率的入库洪水流量及总量，并根据相关地形资料确定库容曲线，计算水位～流量关系及不同频率对应的水位情况，从而得出准确无误的水库特征信息，便于合理确定设计加固方案。
1、设计暴雨。
由于各地的气候环境各不相同，水文信息、特征值等存在差异，缺乏实测资料的地区一般以各地区《暴雨径流查算图表使用手册》、《水文图集》为准，从中查测出各特定时段的暴雨量及变差系数。
2、产流数值计算和汇流数值计算。
产流计算的方法是根据本地区的流域蓄水量、产流地区和土壤含水量的成分，结合暴雨强度公式，得出下渗率和净雨过程内容。
3、调洪演算。
调洪演算包括三方面要素，第一是入库洪水过程线；第二是水位～库容曲线，小型水库一般由坝址洪水过程线代替；第三是水位～流量关系曲线，根据水库泄流建筑物形式，可按堰流公式推算；根据入库洪水过程线和水位～库容～流量曲线，计算水库遭遇洪水相应的洪水位及泄流过程线。
二、小型水库加固工程中水文水利计算需要注意的事项1、对水库现场进行勘察。
以前许多水库除险加固设计工作，设计师总是忽略实际勘察环节，凭借自己的猜测“闭门造车”，导致设计方案与实际需求不符的现象频繁出现，给除险加固工程带来严重困扰，所以进行现场勘察是非常必要的。